按化学成分分类碳素钢按化学成分（即以含碳量）可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢
又称软钢，含碳量从0.10%至0.25%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。
中碳钢
碳量0.25%～0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。按产品质量分为普通碳素结构钢和碳素结构钢。热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的硬度约为HRC55(HB538），σb为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。
(1)
低碳钢
又被称为合金钢，含碳量从0.10%至0.30%低碳钢便于接纳各种各样生产加工如煅造，电焊焊接和钻削，常见于制造传动链条，螺栓，地脚螺栓，轴等。
(2)
中碳钢
碳量0.25%～0.60%的合金钢。沸腾钢等不同产品。除碳外还可带有小量锰（0.70%～1.20%）。按产品品质分成一般碳素钢和碳素钢。热处理及加工性优良，电焊焊接特性较弱。抗压强度、强度比低碳钢高，而塑性变形和延展性小于低碳钢。并不经热处理工艺，立即应用热扎材、冷拉材，也可以经热处理工艺后应用。热处理、回火后的中碳钢具备优良的综合性物理性能。可以做到的高韧性约为HRC55(HB538），σb为600～1100MPa。因此在中等水平抗压强度水准的各种各样主要用途中，中碳钢获得普遍的运用，除做为建筑装饰材料外，还很多用以制造各种各样机械零件。
（3）中碳钢
常称合金钢，含碳量从0.60%至1.70%，能够淬硬和回火。锤，撬杠等由含碳量0.75%的钢制造；
切削刀具如麻花钻，丝攻，绞刀等由含碳量0.90%
至1.00%
的钢制造。
碳钢制造中碳钢常称合金钢，含碳量从0.60%至1.70%，能够淬硬和回火。锤，撬杠等由含碳量0.75%的钢生产制造；
切削刀具如麻花钻，丝攻，绞刀等由含碳量0.90%
至1.00%
的钢生产制造。有的碳素结构钢还加上少量的铝或铌（或别的碳化物产生原素）产生氮化合物或碳化物粒子，以限定晶体成长，使钢加强，节省不锈钢板材。在我国和一些国家，为融入技术用钢的特别要求，对一般碳素结构钢的成分和特性开展调节，进而发展趋势了一系列一般碳素结构钢的技术用钢（如公路桥梁、工程建筑、建筑钢筋、高压容器用钢等）。